高考物理估算題的求解思路課件

專題復(fù)習(xí)—高考物理估算題的求解思路

（一）高考命題特點(diǎn)（二）估算題分類及求解思路（三）常用估算方法2007高考理綜北京卷182007年重慶卷17例1

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例607年江蘇省揚(yáng)州市一模15A例7高考物理估算題的求解思路

靈活運(yùn)用物理知識(shí)對(duì)具體問題進(jìn)行合理的估算，是考生科學(xué)素質(zhì)和學(xué)習(xí)潛能的重要體現(xiàn).因此近幾年的高考命題中，幾乎每年都有估算型命題出現(xiàn)，應(yīng)引起足夠的重視.估算題不僅是直覺思維能力的集中表現(xiàn)，在科學(xué)研究和工程技術(shù)具有極其重要的意義，而且對(duì)培養(yǎng)綜合分析能力和靈活運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，也具有不可低估的作用。為了正確而迅速地進(jìn)行估算與信息題的處理，一般應(yīng)注意以下幾方面的問題：1、突出主要矛盾，忽略次要因素，建立合理的模型。2、根據(jù)物理規(guī)律，建立估算關(guān)系或信息聯(lián)系；估算結(jié)果的數(shù)量級(jí)必須正確，有效數(shù)字取1~2位即可。3、熟悉常用的近似計(jì)算公式和物理常數(shù)。（二）估算題分類及求解思路中學(xué)物理中常見的估算題類型有：隱含條件型、聯(lián)系實(shí)際型、分析綜合型.解決估算題的一般思路：1.挖掘隱含條件估算題大都文字簡短，給出的數(shù)據(jù)少，甚至沒有具體條件.因此，要特別重視審題，從字里行間，附圖、附表中發(fā)掘隱含條件，尋找解題鑰匙.2.尋找解題依據(jù)在推敲題意的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮想象力、聯(lián)想力，根據(jù)基本概念基本規(guī)律，把條件與結(jié)論掛鉤.3.建立物理模型確定條件與結(jié)論的關(guān)聯(lián)后，通常把問題置于常態(tài)下或典型環(huán)境中進(jìn)行處理，有時(shí)要抓主舍次近似處理，建立合理模型或理想模型.4.適當(dāng)選取數(shù)據(jù)解題所需數(shù)據(jù)，通?？蓮娜粘Ｉ?，生產(chǎn)實(shí)際與熟知的基本常數(shù)、常用關(guān)系等方面獲取，如成人體重約600N，汽車速度約10～30m/s，常溫約300Ｋ等……5.理出簡明思路根據(jù)被求量物理意義的內(nèi)涵與外延，進(jìn)行層次分明的分析推理，確定估算方法，依基本概念、規(guī)律布列方程.（三）常用估算方法理想模型法

；利用合理近似估算法；利用常量估算法；創(chuàng)設(shè)物理情景估算法.2007年重慶卷1717.為估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng)，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺(tái),測(cè)得1小時(shí)內(nèi)杯中水上升了45mm.查詢得知，當(dāng)時(shí)雨滴豎直下落速度約為12m/s.據(jù)此估算該壓強(qiáng)約為(設(shè)雨滴撞擊睡蓮后無反彈，不計(jì)雨滴重力，雨水的密度為1×103kg/m3)()A.0.15PaB.0.54PaC.1.5PaD.5.4Pa解：由動(dòng)量定理A已知太陽光從太陽射到地球需要500秒，試估算太陽的質(zhì)量.（取兩位有效數(shù)字）.錯(cuò)解分析：思維缺乏深刻性和發(fā)散性，無法搜集隱含在生活中的常識(shí)信息，挖掘不到c=3×108m/s，T=1年=3.15×107s，使題目缺少條件無法切入.命題意圖：考查考生對(duì)隱含條件的挖掘能力及估算能力。B級(jí)要求。解題方法與技巧：題中只給出一個(gè)條件：t=500s，但可以挖掘兩個(gè)隱含條件：光速ｃ＝3×108m/s，地球繞太陽運(yùn)行的周期T＝１年＝3.15×107ｓ，設(shè)太陽質(zhì)量為M，地球質(zhì)量為m，由萬有引力定律得：由此可知月地間距離：r=ct=1.5×1011m，例1.例2.（98上海）人的心臟每跳一次大約輸送8×10-5m3的血液，正常人血壓(可看作心臟壓送血液的壓強(qiáng))的平均值為1.5×104Pa，心跳約每分鐘70次.據(jù)此估測(cè)心臟工作的平均功率約為__________W.解：本題的物理圖景應(yīng)該是清晰的，即用總功除以時(shí)間得平均功率.然而題目所給的各個(gè)具體數(shù)據(jù)之間難以找到一個(gè)與求解功率相關(guān)的公式.解決本題需建立如下“管道模型”如圖：即設(shè)一根血管截面積S，長為L，該心臟對(duì)血液的壓強(qiáng)為p，一次搏動(dòng)中可使血液在血管中向前推進(jìn)L的長度，則心跳70次，心臟工作的平均功率為：LpS1.4R1R2R3R4R5R6R7fabcdeE已知:

E＝80V，r＝5.6Ω，R1＝6000Ω，R2＝4000Ω，R3＝0.3Ω，R4＝6000Ω，R5＝0.1Ω，R6＝0.2Ω，R7＝8000Ω，同時(shí)R6遠(yuǎn)比與之相串聯(lián)的R7小，故可得出外電路總阻值近似等于8000Ω.由于r=5.6Ω≤R7=8000Ω，可知：R7兩端的電壓與電源電動(dòng)勢(shì)相差無幾，所以R7的電功率：P7≈E2／R7＝（802／8000）W＝0.8W例4.1789年英國著名物理學(xué)家卡文迪許首先估算出了地球的平均密度.根據(jù)你所學(xué)過的知識(shí)，能否知道地球密度的大小?解：設(shè)質(zhì)量為m的小物體在地球表面所受重力為mg,則將地球看成是半徑為R的均勻球體,其體積為故地球的平均密度應(yīng)為

此式中有圓周率π、重力加速度g、地球半徑R和萬有引力恒量G四個(gè)常數(shù)或恒量.將它們約定數(shù)值代入上式,則即地球的平均密度約為5.5×103kg/m3例5.一個(gè)小燈泡的規(guī)格為“12V,0.6A”正常工作時(shí)有6%的電能轉(zhuǎn)化為可見光，試估算小燈泡1秒鐘能釋放的光子數(shù)為________個(gè).（要求用兩位有效數(shù)字表示）解：首先把物理量取近似值，普朗克常數(shù)(6.63×10－34J·s)由于是估算可近似取作6×10－34J·s，可見光的頻率近似取中間值6×1014Hz.根據(jù)公式，可估算出所求是1.2×1018個(gè).1.2×1018將6.63取為6.6，則E1＝3.6×10－20J，所以每秒鐘太陽輻射的可見光光子數(shù)每個(gè)光子能量07年江蘇省揚(yáng)州市一模15A.15．A題.太陽光垂直照射到地面上時(shí)，地面上1m2的面積上接受太陽光的功率為1.4kW，其中可見光部分約占45％。(1)假如認(rèn)為可見光的波長為0.55μm，日地間距離R=1.5×1011m，普朗克常數(shù)為h=6.63×l0-34J·s，估算太陽每秒輻射出的可見光光子數(shù)為多少?(2)若已知地球的半徑為6.4×106m，估算地球接受太陽光的總功率。(計(jì)算結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)解答：(1)設(shè)地面上lm2的面積上每秒接受的光子數(shù)為n,則有設(shè)想一個(gè)以太陽為球心，以日地間距離R為半徑的大球面包圍著太陽，大球面接受的光子數(shù)即太陽輻射的全部光子數(shù)，則所求的可見光光子數(shù)為(2)地球背著陽光的半個(gè)球面沒有接收到太陽光，地球向陽的半個(gè)球面面積也不都與太陽光垂直，接收太陽光輻射且與太陽光垂直的有效面積是以地球半徑為半徑的圓平面的面積，則地球接受太陽光的總功率為

命題意圖：考查學(xué)生獲取信息分析、推理能力及估算能力。B級(jí)要求。錯(cuò)解分析：考生對(duì)信息的加工處理能力差，對(duì)題中7%、35%的含義理解不清，無法據(jù)此求解每年的降雨量，導(dǎo)致（a）問無法求解.解題方法與技巧：(1)2πR×1/4×10-7＝1m，解得R＝6.4×106m①(2)(a)設(shè)太陽在一年中輻射到地球水面部分的總能量為W，W＝1.87×1024J，凝結(jié)成雨滴年降落到地面上水的總質(zhì)量為m，則m＝W×(1－0.07)×(1－0.35)／2.2×106